Сингулярность в потоке идеальной жидкости. Течение за уступом.

[Jesse 979]

Продолжаю тему сингулярности. На этот раз цель получить сингулярность, т.е. отсутствие сеточной сходимости около тупого угла в потоке идеальной жидкости. 
Ожидал получить что-то типа такого

Считал в floefd в 2D. Задал для воды вязкость 10e-40. На всякий включил гравитацию.
Сверху симметрия. Самая плотная сетка (решил не борщить, для ускорения процесса - много расчетиков прогонял)

Пробовал обычный нестационарный k-e решатель в первом случае и ламинарный решатель (с вырубленной турбулентной вязкостью) во втором случае.

На эпюре скорости скачков вообще не видать и на разных сетках результаты похожи 

 

а вот эпюра завихренности оказалась многообещающей: тут для разных сеток с кол-вом ячеек в ~2 раза больше в каждом расчёте результаты получились ~0, 57 и 220!

Вообще результаты довольно странные... можно начать с того, что завихренность бывает только в вязкой жидкости и отсутствует в идеальной (если её там нет в "начальных условиях")
Хотя возможно физичные результаты получились как раз на грубой сетке (там где завихренность == 0), а на плотной сетке начала проявлять себя численные особенности всякие.
Вообще, ожидал получить сингулярность по полю скорости
Мб такие задачи надо только в DNS решать?

Вообще кто-то что-то подобное делал?)

 

[soklakov 1 485]

15 часов назад, Jesse сказал:

Вообще, ожидал получить сингулярность по полю скорости

Это все равно что получить сингулярность по перемещениям. Получается такое?

15 часов назад, Jesse сказал:

вот эпюра

А размеры вихрей не меняются с сеткой?

[Jesse 979]

4 минуты назад, soklakov сказал:

Это все равно что получить сингулярность по перемещениям.

а где это писано?) я импровизировал

 

4 минуты назад, soklakov сказал:

Получается такое?

неа

 

4 минуты назад, soklakov сказал:

А размеры вихрей не меняются с сеткой?

размеры вихрей не меняется. с уменьшением размера сетки в основном появляются новые, более мелкие вихри

 

вот тут лабу делал человек (первая попавшаяся ссылка)
https://vunivere.ru/work11691
ориентировался на это. Плюс минус те же габариты и всё остальное. Правда у них стационарный ламинарный вихрь. А у меня они двигаются дальше уступа.

 опять-таки я не понимаю, как у меня будет ламинарное течение, если вязкость крошечная у меня, т.е. Рейнольдс будет АААграменный..))

[soklakov 1 485]

9 часов назад, Jesse сказал:

размеры вихрей не меняется.

Это нестационар?

9 часов назад, Jesse сказал:

а где это писано?

 Не знаю) но в мкэ мы ищем перемещения. А в мко скорости

А вот завихренность может и градиент какой-то))

[Jesse 979]

12 часов назад, soklakov сказал:

Это нестационар?

на картинках да. А так пробовал и так  , и сяк..

 

12 часов назад, soklakov сказал:

в мкэ мы ищем перемещения. А в мко скорости

 

всё верно. Но кто сказал что в МКО мы не можем получить сингулярность по скорости? почему?)

 

12 часов назад, soklakov сказал:

А вот завихренность может и градиент какой-то

да, аналогия работает..

[soklakov 1 485]

17 минут назад, Jesse сказал:

всё верно. Но кто сказал что в МКО мы не можем получить сингулярность по скорости? почему?)

Чтобы продать что-нибудь ненужное...

Чтобы получить сингулярность, надо что-нибудь на ноль поделить. Ну не ноль, на бесконечно малое. А поле скоростей, как и перемещений - мы находим в виде кусочно линейной (в случае линейных элементов конечно) функции. Там негде поделить на ноль и нет никаких бесконечных значений.

 

Вот градиент - то, что нужно, чтобы получить сингулярность при бесконечно малом элементе.

К примеру в тепловой задаче, температуры ищем, а в тепловом потоке бывают сингулярности.

[Foksmen 17]

18.02.2023 в 23:04, Jesse сказал:

Вообще кто-то что-то подобное делал?)

 

Пробовал считать течение вязкого газа в канале с квадратными призмами. Атмосферные условия, скорость на входе 50 м/с. Размеры области 0.2х0.11 м. Число Рейнольдса Re=25000. Использовал модель Смагоринского. Получились такие картинки для разных моментов времени.

 

 

 

Сетка 530000 элементов.

 

 

 

На сеточную сходимость не проверял, но думаю для мгновенных значений параметров результаты на разных сетках будут получаться разные. 

Изменено 2 марта 2023 пользователем Foksmen

[Jesse 979]

17 минут назад, Foksmen сказал:

Получились такие картинки для разных моментов времени.

что за программа? и картинки чего? Поля Завихренности? И почему всё чёрно-белое?..)

 

17 минут назад, Foksmen сказал:

думаю для мгновенных значений параметров результаты на разных сетках будут получаться разные. 

вот интересно именно расходимость получить по сетке какого-либо параметра ... лучший кандидат пока что - это завихренность..))

Изменено 2 марта 2023 пользователем Jesse

[Foksmen 17]

Нет это не завихрённость, это линии тока. Программа своя ) 

[Foksmen 17]

4 часа назад, Jesse сказал:

вот интересно именно расходимость получить по сетке какого-либо параметра ...

 

Параметрические исследования можно провести конечно. Пока было бы интересно узнать можно ли получить подобные картинки с использованием k-e или других параметрических моделей в принципе?

[Jesse 979]

4 часа назад, Foksmen сказал:

Нет это не завихрённость, это линии тока. Программа своя ) 

понял. За свою программу респект!)

 

29 минут назад, Foksmen сказал:

можно ли получить подобные картинки с использованием k-e или других параметрических моделей в принципе?

так у меня и k-e. По идее это не должно влиять. А у вас прямой числ. счёт?

[Foksmen 17]

17 минут назад, Jesse сказал:

понял. За свою программу респект!

 

Спасибо )

17 минут назад, Jesse сказал:

так у меня и k-e. По идее это не должно влиять. А у вас прямой числ. счёт?

 

Прямой. Уравнения Навье-Стокса с моделью Смагоринского. Схема 2-го порядка точности по пространству.

Забыл написать. Адаптации сетки в процессе расчёта не производилось. Никаких возмущений на входе не задавалось.

Изменено 2 марта 2023 пользователем Foksmen

[soklakov 1 485]

38 минут назад, Foksmen сказал:

Прямой. Уравнения Навье-Стокса с моделью Смагоринского.

Кажется это все таки не прямой, а LES. 

 

В прямом Смагоринского подставлять некуда.

1 час назад, Foksmen сказал:

Пока было бы интересно узнать можно ли получить подобные картинки с использованием k-e или других параметрических моделей в принципе?

Да. Только лучше всё-таки без осреднения по Рейнольдсу)

[Foksmen 17]

26 минут назад, soklakov сказал:

Кажется это все таки не прямой, а LES. 

Ну да LES. я так понял не заподозрил ли меня Jesse в мультипликации ) Есть такие программки. Нет, это численный расчёт. В реале. Без мультиков.

[soklakov 1 485]

2 минуты назад, Foksmen сказал:

я так понял не заподозрил ли меня Jesse в мультипликации )

Вряд ли. 

А вы могли бы?? Знаете кого-то кто мог бы? "Подсовывать мультики вместо расчета".

Тут такого отродясь не видали.

[Foksmen 17]

Ну и хорошо, если нет. Здесь может и нет, но позднее дам ссылку. Кстати он не скрывает, что это мультик. Просто снимает мультики.

[Jesse 979]

 

@Foksmen  мы все тут мультифизикой занимаемся, а не спец эффекты для голливудских блокбастеров в океане пилим)))

[Foksmen 17]

Ну... я так на всякий случай ) Вдруг сомнения какие )

 

[Солнечный энергетик 1]

В этих вопросах не голливуд рулит, а  Болливуд. Какой фильм не возьми, задумываться начинаешь, может на другой планете снято? 

Или в крутилках программ всеми физическими постоянными играются.

[Foksmen 17]

Вопрос философский. От задачи зависит. Может и играются. Получили правильные коэффициенты,  может и нормально на определённом этапе.

Изменено 24 марта 2023 пользователем Foksmen